Pamoja na ukuaji wa aluminium ndani ya tasnia ya upangaji wa kulehemu, na kukubalika kwake kama njia bora kwa chuma kwa matumizi mengi, kuna mahitaji yanayoongezeka kwa wale wanaohusika na miradi ya aluminium ili kufahamiana zaidi na kikundi hiki cha vifaa. Kuelewa kabisa aluminium, inashauriwa kuanza kwa kufahamiana na mfumo wa kitambulisho / uteuzi wa alumini, aloi nyingi za alumini zinapatikana na sifa zao.

Mfumo wa Aluminium Aloi na Mfumo wa Uainishaji- Katika Amerika ya Kaskazini, Chama cha Aluminium Inc. inawajibika kwa mgao na usajili wa aloi za alumini. Hivi sasa kuna alumini zaidi ya 400 zilizofanywa na aloi za aluminium zilizofanywa na aloi zaidi ya 200 za alumini katika mfumo wa wahusika na ingots zilizosajiliwa na Chama cha Aluminium. Mipaka ya muundo wa kemikali kwa aloi hizi zote zilizosajiliwa ziko kwenye Chama cha AluminiumKitabu cha Tealinayoitwa "Uteuzi wa Aloi ya Kimataifa na Mipaka ya Utunzi wa Kemikali kwa Aluminium iliyofanywa na Aloi za Aluminium" na katika zaoKitabu cha PinkInayoitwa "Uteuzi na mipaka ya muundo wa kemikali kwa aloi za aluminium katika mfumo wa castings na ingot. Machapisho haya yanaweza kuwa muhimu sana kwa mhandisi wa kulehemu wakati wa kuendeleza taratibu za kulehemu, na wakati kuzingatia kemia na ushirika wake na unyeti wa ufa ni muhimu.

Alloys za alumini zinaweza kugawanywa katika idadi ya vikundi kulingana na sifa za nyenzo kama uwezo wake wa kujibu matibabu ya mafuta na mitambo na kitu cha msingi cha kuongezewa kilichoongezwa kwenye aloi ya aluminium. Tunapofikiria mfumo wa hesabu / kitambulisho kinachotumika kwa aloi za alumini, sifa za hapo juu zinatambuliwa. Alumini zilizotengenezwa na za kutupwa zina mifumo tofauti ya kitambulisho. Mfumo uliofanywa ni mfumo wa nambari 4 na castings kuwa na nambari 3 na mfumo wa mahali 1.

Mfumo wa uteuzi wa alloy- Kwanza tutazingatia mfumo wa kitambulisho cha aluminium 4. Nambari ya kwanza (XXXX) inaonyesha kipengee kikuu cha alloying, ambacho kimeongezwa kwa aloi ya alumini na mara nyingi hutumiwa kuelezea safu ya aluminium alloy, yaani, 1000 mfululizo, mfululizo wa 2000, safu 3000, hadi safu 8000 (tazama Jedwali 1).

Nambari moja ya pili (xXxx), ikiwa ni tofauti na 0, inaonyesha muundo wa aloi maalum, na nambari ya tatu na ya nne (xxXX) ni nambari za kiholela zilizopewa kutambua aloi maalum katika safu. Mfano: Katika alloy 5183, nambari 5 inaonyesha kuwa ni ya safu ya alloy ya magnesiamu, 1 inaonyesha kuwa ni 1^stMarekebisho ya alloy ya asili 5083, na 83 inabaini katika safu ya 5xxx.

Isipokuwa tu kwa mfumo huu wa hesabu ya alloy ni na aloi ya aluminium ya 1xxx (alumini safi) kwa hali ambayo, nambari 2 za mwisho hutoa asilimia ya chini ya alumini juu ya 99%, yaani, alloy 13(50)(99.50% kiwango cha chini cha alumini).

Mfumo wa uteuzi wa alloy ya aluminium

Jedwali 1

Uteuzi wa alloy- Mfumo wa uteuzi wa alloy ya kutupwa ni msingi wa muundo wa nambari 3-plus decimal xxx.x (ie 356.0). Nambari ya kwanza (Xxx.x) inaonyesha kipengee kikuu cha aloi, ambacho kimeongezwa kwa aloi ya alumini (tazama Jedwali 2).

Mfumo wa uteuzi wa aluminium alumini

Jedwali 2

Nambari za pili na za tatu (xXX.x) ni nambari za kiholela zilizopewa kutambua aloi maalum katika safu. Nambari inayofuata hatua ya decimal inaonyesha ikiwa aloi ni ya kutupwa (.0) au ingot (.1 au .2). Kiambishi awali cha barua ya mtaji kinaonyesha marekebisho kwa aloi maalum.
Mfano: Aloi - A356.0 Mji Mkuu A (Axxx.x) inaonyesha muundo wa aloi 356.0. Nambari 3 (a3xx.x) inaonyesha kuwa ni ya safu ya shaba ya silicon pamoja na/au magnesiamu. 56 katika (Ax56.0) Inabaini aloi ndani ya safu ya 3xx.x, na .0 (AXXX.0) inaonyesha kuwa ni sura ya mwisho ya kutupwa na sio ingot.

Mfumo wa uteuzi wa hasira ya aluminium -Ikiwa tutazingatia safu tofauti za aloi za alumini, tutaona kuwa kuna tofauti kubwa katika tabia zao na matumizi ya matokeo. Hoja ya kwanza ya kutambua, baada ya kuelewa mfumo wa kitambulisho, ni kwamba kuna aina mbili tofauti za alumini ndani ya safu iliyotajwa hapo juu. Hizi ndizo aloi za alumini za joto zinazoweza kutibiwa (zile ambazo zinaweza kupata nguvu kupitia kuongeza joto) na aloi zisizo na joto za alumini. Tofauti hii ni muhimu sana wakati wa kuzingatia athari za kulehemu arc kwenye aina hizi mbili za vifaa.

Mfululizo wa 1xxx, 3xxx, na 5xxx uliofanywa aluminium hauwezi kutibiwa na ni ngumu tu. Mfululizo wa 2xxx, 6xxx, na 7xxx uliofanywa aluminium ni joto linaloweza kutibiwa na safu ya 4xxx inajumuisha aloi zote zinazoweza kutibiwa na zisizo na joto. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x na 7xx.x mfululizo wa aloi ni joto linaloweza kutibiwa. Ugumu wa shida hautumiki kwa jumla kwa castings.

Alloys zinazoweza kutibiwa hupata mali zao bora za mitambo kupitia mchakato wa matibabu ya mafuta, matibabu ya kawaida ya kuwa matibabu ya joto na kuzeeka kwa bandia. Matibabu ya joto ya suluhisho ni mchakato wa kupokanzwa aloi kwa joto lililoinuliwa (karibu 990 deg. F) ili kuweka vitu vya aloi au misombo kuwa suluhisho. Hii inafuatwa na kuzima, kawaida ndani ya maji, kutoa suluhisho bora kwa joto la kawaida. Matibabu ya joto ya suluhisho kawaida hufuatiwa na kuzeeka. Kuzeeka ni hali ya hewa ya sehemu ya vitu au misombo kutoka kwa suluhisho la hali ya juu ili kutoa mali inayofaa.

Aloi zisizo na joto hupata mali zao bora za mitambo kupitia ugumu wa shida. Ugumu wa shida ni njia ya kuongeza nguvu kupitia utumiaji wa kufanya kazi baridi.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

Uteuzi wa msingi wa hasira

Jedwali 3

Zaidi ya uteuzi wa msingi wa hasira, kuna aina mbili za ugawanyaji, moja inayoshughulikia hasira ya "H" - ugumu, na nyingine ikishughulikia "T" hasira - uteuzi uliotibiwa.

Ugawanyaji wa hasira ya H - mnachuja ugumu

Nambari ya kwanza baada ya H inaonyesha operesheni ya msingi:
H1- Shina ili ngumu tu.
H2- mnachuja ngumu na sehemu iliyowekwa.
H3- mnachuja ngumu na imetulia.
H4- Shina ngumu na iliyochorwa au iliyochorwa.

Nambari ya pili baada ya H inaonyesha kiwango cha ugumu wa shida:
HX2- Quarter Hard HX4- Nusu ngumu HX6-robo tatu ngumu
HX8- Kamili ngumu HX9- Ziada ya ziada

Ugawanyaji wa T -hasira - kutibiwa kwa joto

T1- Kwa kawaida wenye umri wa baridi baada ya baridi kutoka kwa mchakato wa juu wa kuchora joto, kama vile extruding.
T2- Baridi ilifanya kazi baada ya baridi kutoka kwa mchakato wa kuchagiza joto na kisha kuwa na umri wa asili.
T3- Suluhisho la kutibiwa joto, baridi ilifanya kazi na asili ya zamani.
T4- Suluhisho joto-kutibiwa na asili ya zamani.
T5- Wazee wa miaka baada ya baridi kutoka kwa mchakato wa kuchagiza joto.
T6- Suluhisho la kutibiwa na joto na wazee.
T7- Suluhisho la kutibiwa na joto na imetulia (iliyozidi).
T8- Suluhisho la kutibiwa na joto, kazi baridi na ya zamani.
T9- Suluhisho la joto linalotibiwa, wazee wa miaka na kazi ya baridi.
T10- Baridi ilifanya kazi baada ya baridi kutoka kwa mchakato wa kuchagiza joto na kisha kuwa na umri wa miaka.

Nambari za ziada zinaonyesha unafuu wa mafadhaiko.
Mifano:
TX51au txx51- Dhiki iliyoondolewa kwa kunyoosha.
TX52au txx52- Dhiki iliyoondolewa kwa kushinikiza.

Aloi za alumini na tabia zao- Ikiwa tutazingatia safu saba za aloi za aluminium zilizofanywa, tutathamini tofauti zao na kuelewa matumizi na tabia zao.

1xxx mfululizo alloys-(isiyoweza kutibiwa-na nguvu ya mwisho ya 10 hadi 27 ksi) safu hii mara nyingi hujulikana kama safu safi ya alumini kwa sababu inahitajika kuwa na aluminium 99.0%. Wao ni weldable. Walakini, kwa sababu ya safu yao nyembamba, zinahitaji maanani fulani ili kutoa taratibu zinazokubalika za kulehemu. Inapozingatiwa kwa upangaji, aloi hizi huchaguliwa kimsingi kwa upinzani wao bora wa kutu kama vile katika mizinga maalum ya kemikali na bomba, au kwa ubora wao bora wa umeme kama ilivyo kwa matumizi ya baa ya basi. Aloi hizi zina mali duni ya mitambo na haziwezi kuzingatiwa kwa matumizi ya jumla ya muundo. Aloi hizi za msingi mara nyingi huwa na svetsade na vifaa vya filler au na aloi za vichungi 4xxx hutegemea mahitaji ya matumizi na utendaji.

2xxx mfululizo alloys- (Joto linaloweza kutibiwa- na nguvu ya mwisho ya 27 hadi 62 ksi) Hizi ni alumini / aloi za shaba (nyongeza za shaba kutoka 0.7 hadi 6.8%), na ni nguvu ya juu, aloi za utendaji wa juu ambazo mara nyingi hutumiwa kwa aerospace na matumizi ya ndege. Wana nguvu bora juu ya joto anuwai. Baadhi ya aloi hizi huchukuliwa kuwa zisizo na weldable na michakato ya kulehemu ya arc kwa sababu ya uwezekano wao wa kupasuka moto na kukandamiza kutu; Walakini, wengine ni svetsade svetsade kwa mafanikio sana na taratibu sahihi za kulehemu. Vifaa hivi vya msingi mara nyingi huwa na svetsade na nguvu ya juu ya 2xxx mfululizo wa alloys iliyoundwa ili kufanana na utendaji wao, lakini wakati mwingine inaweza kuwa svetsade na vichungi vya safu ya 4xxx iliyo na silicon au silicon na shaba, inategemea mahitaji ya huduma na huduma.

3xxx mfululizo aloi-(isiyo ya joto inayoweza kutibiwa-na nguvu ya mwisho ya 16 hadi 41 ksi) Hizi ni aloi za alumini / manganese (nyongeza za manganese kuanzia 0.05 hadi 1.8%) na ni za nguvu wastani, zina upinzani mzuri wa kutu, muundo mzuri na zinafaa kutumika kwa joto lililoinuliwa. Mojawapo ya matumizi yao ya kwanza ilikuwa sufuria na sufuria, na ndio sehemu kuu leo ​​kwa kubadilishana joto katika magari na mitambo ya nguvu. Nguvu zao za wastani, hata hivyo, mara nyingi huzuia uzingatiaji wao kwa matumizi ya kimuundo. Aloi hizi za msingi ni svetsade na aloi za 1xxx, 4xxx na 5xxx, hutegemea kemia yao maalum na mahitaji fulani ya matumizi na huduma.

4xxx mfululizo alloys-(Joto linaloweza kutibiwa na lisiloweza kutibiwa-na nguvu ya mwisho ya 25 hadi 55 ksi) hizi ni aloi za alumini / silicon (nyongeza za silicon kuanzia 0.6 hadi 21.5%) na ndio safu pekee ambayo ina aloi zote zinazoweza kutibiwa na zisizo na joto. Silicon, inapoongezwa kwa alumini, hupunguza kiwango chake cha kuyeyuka na inaboresha uboreshaji wake wakati kuyeyuka. Tabia hizi ni za kuhitajika kwa vifaa vya vichungi vinavyotumiwa kwa kulehemu kwa fusion na brazing. Kwa hivyo, safu hii ya aloi hupatikana kama nyenzo za vichungi. Silicon, kwa kujitegemea katika alumini, haifai sana; Walakini, idadi ya aloi hizi za silicon zimetengenezwa kuwa na nyongeza ya magnesiamu au shaba, ambayo inawapa uwezo wa kujibu vizuri matibabu ya joto. Kawaida, aloi hizi za joto zinazoweza kutibiwa hutumiwa tu wakati sehemu ya svetsade inapaswa kuwekwa chini ya matibabu ya mafuta ya weld.

5xxx mfululizo aloi-(isiyoweza kutibiwa-na nguvu ya mwisho ya 18 hadi 51 ksi) hizi ni aloi ya alumini / magnesiamu (nyongeza za magnesiamu kuanzia 0.2 hadi 6.2%) na zina nguvu kubwa zaidi ya aloi zisizo na joto. Kwa kuongezea, safu hii ya alloy inaelezewa kwa urahisi, na kwa sababu hizi hutumiwa kwa matumizi anuwai kama vile ujenzi wa meli, usafirishaji, vyombo vya shinikizo, madaraja na majengo. Alloys ya msingi wa magnesiamu mara nyingi huwa na svetsade na aloi za vichungi, ambazo huchaguliwa baada ya kuzingatia yaliyomo kwenye magnesiamu ya nyenzo za msingi, na hali ya matumizi na huduma ya sehemu ya svetsade. Aloi katika safu hii na zaidi ya 3.0% magnesiamu haifai kwa huduma ya joto ya juu zaidi ya 150 deg F kwa sababu ya uwezo wao wa uhamasishaji na uwezekano wa baadaye wa kukandamiza kutu. Alloys za msingi zilizo na chini ya takriban magnesiamu ya 2.5% mara nyingi huwa na svetsade kwa mafanikio na aloi za 5xxx au 4xxx mfululizo. Aloi ya msingi 5052 inatambulika kwa ujumla kama aloi ya kiwango cha juu cha maudhui ya magnesiamu ambayo inaweza kuwa svetsade na aloi ya 4xxx mfululizo. Kwa sababu ya shida zinazohusiana na kuyeyuka kwa eutectic na kuhusishwa duni kama mali ya mitambo, haifai kwa nyenzo za kulehemu katika safu hii ya aloi, ambayo ina kiwango cha juu cha magnesiamu na vichungi vya safu ya 4xxx. Vifaa vya juu vya magnesiamu ni svetsade tu na aloi 5xxx, ambayo kwa ujumla inalingana na muundo wa alloy ya msingi.

6xxx mfululizo alloys- (Joto linaweza kutibiwa - na nguvu ya mwisho ya 18 hadi 58 ksi) Hizi ni aluminium / magnesiamu - alloys za silicon (magnesiamu na nyongeza ya karibu 1.0%) na hupatikana sana katika tasnia ya upangaji wa kulehemu, iliyotumiwa mara nyingi katika mfumo wa extsions, na kuingizwa katika miundo mingi ya muundo. Kuongezewa kwa magnesiamu na silicon kwa aluminium hutoa kiwanja cha magnesiamu-silicide, ambayo hutoa nyenzo hii uwezo wake wa kuwa joto joto kutibiwa kwa nguvu iliyoboreshwa. Aloi hizi ni za asili za uimarishaji nyeti, na kwa sababu hii, hazipaswi kuwa na svetsade (bila nyenzo za vichungi). Kuongezewa kwa viwango vya kutosha vya vifaa vya filler wakati wa mchakato wa kulehemu wa arc ni muhimu ili kutoa dilution ya vifaa vya msingi, na hivyo kuzuia shida ya kupasuka moto. Zina svetsade na vifaa vyote vya vichungi vya 4xxx na 5xxx, hutegemea matumizi na mahitaji ya huduma.

7xxx mfululizo alloys- (Joto linaweza kutibiwa - na nguvu ya mwisho ya 32 hadi 88 ksi) Hizi ni aloi za alumini / zinki (nyongeza za zinki kutoka 0.8 hadi 12.0%) na zinajumuisha baadhi ya aloi ya juu ya nguvu ya alumini. Aloi hizi mara nyingi hutumiwa katika matumizi ya hali ya juu kama vile ndege, anga, na vifaa vya ushindani vya michezo. Kama safu ya 2xxx ya aloi, safu hii inajumuisha aloi ambazo huchukuliwa kuwa wagombea wasiofaa kwa kulehemu kwa Arc, na wengine, ambao mara nyingi huandaliwa kwa mafanikio. Aloi za kawaida za svetsade katika safu hii, kama vile 7005, ni svetsade sana na alloys ya 5xxx mfululizo.

Muhtasari- Alloys za leo za alumini, pamoja na templeti zao tofauti, zinajumuisha anuwai na anuwai ya vifaa vya utengenezaji. Kwa muundo mzuri wa bidhaa na maendeleo ya utaratibu wa kulehemu, ni muhimu kuelewa tofauti kati ya aloi nyingi zinazopatikana na utendaji wao tofauti na tabia ya weldability. Wakati wa kuunda taratibu za kulehemu za arc kwa aloi hizi tofauti, kuzingatia lazima ipewe kwa aloi maalum kuwa svetsade. Mara nyingi inasemekana kwamba kulehemu kwa alumini sio ngumu, "ni tofauti tu". Ninaamini kuwa sehemu muhimu ya kuelewa tofauti hizi ni kufahamiana na aloi mbali mbali, tabia zao, na mfumo wao wa kitambulisho.